SU508879A1

SU508879A1 - Transformer thyristor regulation of torpedumension voltage

Info

Publication number: SU508879A1
Application number: SU1947672A
Authority: SU
Inventors: Георгий Александрович Дулицкий; Борис Геннадьевич Шрейдер
Original assignee: Военно-Инженерная Ордена Ленинакраснознаменная Академия Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1973-07-20
Filing date: 1973-07-20
Publication date: 1976-03-30

Description

1one

Изобретение отноеите к силовым полупроводниковым преобразовател м переменного напр жени , предназначенным дл регулировани напр жени питани потребителей с повышенными требовани лП- к качеству электрической энергии.The invention is pending to power semiconductor converters of alternating voltage, designed to regulate the voltage of the power supply of consumers with increased requirements LP-to the quality of electrical energy.

Известен тра-нсформаторно-тириеторный регул тор переме-нного напр жени , содержащий трансформатор с регулируемой секционированной обмоткой, к выводам которой подключены пары рабочих тиристоров дл переключени секций; блоки управлени и максимальной токовой защиты, а также узел искусственной коммутации, состо щий из последовательно соединенных конденсатора и тиристорного ключа переменного тока.A transient-thyristor variable-voltage regulator is known, which contains a transformer with an adjustable sectional winding, to the terminals of which are connected thyristor pairs for switching sections; control units and overcurrent protection, as well as an artificial switching unit consisting of a series-connected capacitor and an AC thyristor switch.

Недостатком известного устройства вл етс то, что защита рабочих тиристоров от перегрузок по току осуществл етс путем сн ти импульсов управлени рабочих тиристоров , которые в этом случае запираютс нри ближайшем переходе тока через нзлевое значение . При коротких замыкани х аварийный тоК регул тора может в 10-20 раз превышать номинальный, а длительность протекани аварийного тока за счет апериодической составл ющей тока может оказатьс более полупериода питающего «анр жени (12-15 мс при частоте 50 Гц). Тиристоры же обладают сравнительно малой перегрузочной способностыб, A disadvantage of the known device is that the protection of the working thyristors against current overloads is accomplished by removing the control pulses of the working thyristors, which in this case are locked at the nearest current passing through the zero value. In case of short circuits, the emergency current of the regulator may be 10–20 times higher than the nominal current, and the duration of the flow of the emergency current due to the aperiodic component of the current may be more than half a period of power supply (12–15 ms at a frequency of 50 Hz). Thyristors, on the other hand, have a relatively small overload capacity,

поэтому их приходитс выбирать по аварийному режиму работы регул тора. В результате установленна мощность тиристоров, масса стоимость и габариты регул тора увеличива ютс , а в норМальном режил1е работы тири сторы недостаточно используютс по току.therefore, they have to be selected according to the emergency mode of the regulator. As a result, the installed power of the thyristors, the mass, the cost and dimensions of the controller increase, and in normal operation, the thyristors are not sufficiently used for current.

Целью изобретени вл етс обеспечение защиты рабочих тиристоров регул тора от перегрузок по току и перенапр жений дл уменьшени их установленной мощности. Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве указанный узел искусственной коммутации включен между общей TOMKOII рабочих тиристоров и выводом секции регулируемой обмотки трансформатора с 1аибольщим числом витков, а параллельно упом нутому конденсатору подключен резистор.The aim of the invention is to provide protection of the operating thyristors of the controller against overcurrent and overvoltage to reduce their installed power. The goal is achieved by the fact that in the proposed device the indicated artificial switching node is connected between the common TOMKOII of the working thyristors and the output of the section of the adjustable winding of the transformer with the largest number of turns, and a resistor is connected in parallel with the said capacitor.

На чертеже представлена приаципиальна электрическа схема одной фазы трансформаторно-тнрнсторного peгyvт тopa переменного напр жени .The drawing shows a basic electrical circuit of one phase of a transformer-transformer variable of an alternating voltage top.

Трансформаторно-тирнсторный регул тор переменного .напр жени содержит трансформатор 1 с нерегулируемой и регулируемой секционированной обмотками, выводы 2, 3 и 4 регулируемой секционированной обмотки, к которым присоединены пары 5 и 6 рабочих тиристоров; блок управлени 7, блок максимальной токовой защиты 8. Узел искусственной коммутации регул тора содержит носледовательно соединенные конденсатор 9 с шунтирующим его резистором 10 и тиристорный ключ 11 переменного тока и включен между общей точкой рабочих тиристоров 5 и 6 и выводом 4 секции регулируемой обмотки трансформатора с наибольшим числом внтков.The transformer-thyristor variable voltage regulator contains a transformer 1 with unregulated and adjustable sectioned windings, pins 2, 3 and 4 of an adjustable sectioned winding, to which pairs 5 and 6 of working thyristors are connected; control unit 7, overcurrent protection unit 8. The controller artificial switching node contains, successively, a capacitor 9 connected to its shunt resistor 10 and an alternating current thyristor switch 11 and is connected between the common point of operating thyristors 5 and 6 and the terminal 4 the number of vntkov.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Блок 7 управлени вырабатывает импульсы рабочих тиристоров 5, измер ет величину выходного напр жени регул тора и регулирует задержку но фазе импульсов управлени рабочих тиристоров 6. Блок 8 максимальной токовой защиты контролирует величину тока регул тора и при перегрузках по току подает импульс запрета на блок 7 управлени и вырабатывает имиульс управлени тиристорным ключом 11 узла искусственной коммутации.The control unit 7 produces pulses of the working thyristors 5, measures the value of the output voltage of the regulator and adjusts the delay in the phase of the control pulses of the working thyristors 6. The maximum current protection unit 8 controls the value of the regulator current and in case of current overloads sends a inhibit pulse to the control unit 7 and generates a control impulse thyristor switch 11 of the artificial switching node.

В нормальном режиме работы регул тора тиристорный ключ 11 заперт, конденсатор 9 разр жен, а пары 5, 6 рабочих тиристоров, получа сигналы управлени с блока 7 управлени , обеспечивают переключение выводов 2, 3 регулируемой секционированной обмотки и стабилизацию выходного напр жени регул тора при изменени х входного напр жени и тока нагрузки.In normal operation of the regulator, the thyristor switch 11 is locked, the capacitor 9 is discharged, and the pairs 5, 6 of the working thyristors, receiving control signals from the control unit 7, switch the terminals 2, 3 of the regulated sectioned winding and stabilize the output voltage of the regulator x input voltage and load current.

При коротком замыкании в иитаемой сети или при перегрузке регул тора в момент времени , когда мгновенное значение аварийного тока достигает значени уставки, блок 8 максимальной токовой защиты подает сигнал на сн тие импульсов управлени с рабочих тиристоров 5, 6. Одновремен.но или с некоторой задержкой по времени, как только пол рности нанр жени и аварийного тока станут одинаковыми , блок 8 максимальной то-ковой защиты подает также импульс управлени .на включение тиристорного ключа 11.If there is a short circuit in the installed network or when the controller is overloaded at the moment of time when the instantaneous value of the emergency current reaches the setpoint value, the overcurrent protection unit 8 sends a signal to remove control pulses from the working thyristors 5, 6. Simultaneously or with some delay in time, as soon as the polarities of the current and the emergency current become the same, the maximum current protection unit 8 also gives a control pulse to turn on the thyristor switch 11.

После включени тиристорного ключа 11 провод щий рабочий тиристор запираетс обратным Напр жением между вывода-ми регулируемой обмотки трансформатора. Обратное напр жение к рабочим тиристорам прикладываетс через конденсатор 9, который зар жаетс аварийным током. Емкость конденсатора выбираетс из услови обеспечени обратного напр жени на рабочих тиристорах 5, 6 в течении времени восстановлени их запирающей способности. Резистор 10 увеличивает затухание контура, по которому протекает аварийный ток, снижает перенапр жени на элементах регул тора и ограничивает ток через тиристорный ключ 11 после того, каК рабочие тиристоры 5, 6 закрылись, а конденсатор 9 зар дилс . Запираетс тиристорный ключ 11 в момент ближайшего перехода тока через нулевое значение.After turning on the thyristor switch 11, the conductive working thyristor is locked by reverse voltage between the terminals of the adjustable transformer winding. The reverse voltage to the working thyristors is applied through a capacitor 9, which is charged by an emergency current. The capacitance of the capacitor is chosen from the condition of providing reverse voltage on the working thyristors 5, 6 during the time of restoring their locking ability. Resistor 10 increases the attenuation of the circuit through which the emergency current flows, reduces the overvoltage on the controller elements and limits the current through the thyristor switch 11 after the thyristors 5, 6 are closed and the capacitor 9 is charged. The thyristor switch 11 is locked at the moment of the next current passing through zero.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивае г быстрое принудительное запиранне рабочих тиристоров через несколько дес тков микросекунд после того, как аварийный ток достиг значени тока уставки. Это позвол ет о ранкчить величину и длительность протекани аварийного тока, ограничить перенапр жени на элеметах схемы, выбирать рабочие тиристоры .не по аварийному режиму, а по току нормального режима, в 2-3 раза уменьшить установленную мощность тиристоров и тем самьш уменьшить габариты , массу и стоимость регул тора.Thus, the proposed device provides fast forced shutdown of working thyristors several tens of microseconds after the emergency current has reached the value of the set current. This makes it possible to limit the magnitude and duration of the emergency current flow, limit the overvoltages on the circuit elements, select the working thyristors not according to the emergency mode, but according to the normal mode current, reduce the installed thyristor power by a factor of 2-3 and thereby reduce the size, weight and the cost of the regulator.

Claims

Invention Formula

A transformer AC voltage regulator containing a transformer with an adjustable sectional winding, to the terminals of which are connected working thyristor pairs for switching sections, control units and overcurrent protection, as well as an artificial switching unit consisting of series-connected co-switches. In particular, in order to increase the reliability and reduce their installed power, the artificial switching node and connected between the common point n output thyristors working section adjustable transformer winding with the greatest number of windings, and parallel capacitor connected to said resistor.